JP4505896B2

JP4505896B2 - 車両用油圧装置

Info

Publication number: JP4505896B2
Application number: JP28814699A
Authority: JP
Inventors: 正訓大竹; 新村上; 真一小島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: JP2001108078A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の油圧制御器を共通のバルブボデー内に備えた車両用油圧装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧装置の一種に、複数の油圧制御器およびそれらに接続される油圧回路を共通のバルブボデー内に備えた車両用油圧装置がある。たとえば、車両用自動変速機の油圧制御回路、ブレーキ油圧制御回路などを構成する油圧装置がそれである。このような油圧装置は、溝状の複雑な油圧回路を一面に備えた複数の厚板状部材がその一面を塞ぐように重ねられて構成されたバルブボデー内に油圧制御回路が形成されるとともに、電磁開閉弁、リニヤソレノイド弁、調圧弁、切換弁（シフト弁）、アキュムレータ、シャトル弁、逆止弁などの油圧制御器が必要に応じてその油圧制御回路内に組み込まれている。たとえば、特開平５−１５７１７４号公報に記載されたものがそれである。
【０００３】
上記油圧制御器は、通常、それに接続される油圧回路よりも大きな断面で上記バルブボデーの端面からそのバルブボデーの一面に平行な方向へ機械加工などにより形成されたシリンダボア内に、スプール弁子、球状弁子、アキュムピストンなどの作動部材が必要に応じてスプリングなどと共にそれぞれ摺動可能に嵌め入れられることにより構成される。また、上記シリンダボア内には、任意の内径の円筒状或いは有底円筒状のスリーブが嵌め入れられ、そのスリーブ内の小径ボア内に上記作動部材を摺動可能に嵌め入れることにより、各油圧制御器の作動容量或いは特性が任意に設定されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記油圧制御器はバルブボデーの端面から機械加工により形成されたシリンダボア内に設けられるので、端面から離れたバルブボデーの中央部に設けることができず、スペース効率が十分に得られないため、たとえば多くの油圧制御器を設けようとする場合には、油圧制御回路およびその中に組み込まれる油圧制御器を収容するバルブボデーから成る油圧装置の小型化に限界があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、バルブボデー内においてその端面から離れた位置でも油圧制御器を設けることができ、十分なスペース効率が得られて小型化が可能な車両用油圧装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、作動部材の作動により機能させられる複数個の油圧制御器（但し、ソレノイドバルブとアキュムレータとの組み合わせを除く)と、その複数個の油圧制御器を接続する油圧回路とを、バルブボデー内に備えた車両用油圧装置であって、(a) 前記バルブボデーの端面に開口するように該バルブボデー内に形成された共通のシリンダボアと、(b) その共通のシリンダボア内の空間をその長手方向において分割するために該共通のシリンダボア内に嵌め入れられ且つ固定され、分割された複数の空間内の油圧が相互に影響されないようにする隔壁と、(c) 前記共通のシリンダボア内において前記隔壁によって分割された複数の空間毎に前記複数個の油圧制御器を構成するために、該複数の空間にそれぞれ摺動可能に嵌め入れられた複数の作動部材とを、含み、(d) 前記隔壁の外周面には、溝内が大気圧とされた環状溝が円周方向に連続して形成されていることにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、共通のシリンダボア内がその中に嵌め入れられ且つ固定された隔壁により長手方向において複数の空間に分割されることによりその分割された複数の空間内の油圧が相互に影響されないようにされ、その分割された複数の空間毎に複数の作動部材がそれぞれ嵌め入れられることから、バルブボデーの端面から離れた位置においても油圧制御器が設けられるので、たとえ多くの油圧制御機器をバルブボデー内に設ける場合でも、十分にスペース効率が得られて車両用油圧機器の小型化が可能となる。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記隔壁として機能する底壁を有する有底円筒状のスリーブが前記共通のシリンダボア内に嵌め入れられることにより、内径の異なる複数の空間が形成され、それら内径の異なる複数の空間には外径の異なる複数の作動部材が摺動可能に嵌め入れられたものである。このようにすれば、長手方向の断面積が一様である共通のシリンダボア内において、複数個の油圧機器の容量或いは特性が任意に設定され得る。
【０００９】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の油圧装置が適用された４輪駆動車両すなわち前後輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。この前後輪駆動車両は、前輪系を第１原動機を備えた第１駆動装置すなわち主駆動装置１０にて駆動し、後輪系を第２原動機を備えた第２駆動装置すなわち副駆動装置１２にて駆動する形式の車両である。
【００１１】
上記主駆動装置１０は、空気および燃料の混合気が燃焼させられることにより作動させられる内燃機関であるエンジン１４と、電気モータおよび発電機として選択的に機能するモータジェネレータ（以下、ＭＧという）１６と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置１８と、変速比が連続的に変化させられる無段変速機２０とを同心に備えている。上記エンジン１４は第１原動機すなわち主原動機として機能している。上記エンジン１４は、その吸気配管の吸入空気量を制御するスロットル弁の開度θ_THを変化させるためにそのスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータ２１を備えている。
【００１２】
上記遊星歯車装置１８は、機械的に力を合成し或いは分配する合成分配機構であって、共通の軸心まわりに独立して回転可能に設けられた３つの回転要素、すなわち上記エンジン１４にダンパ装置２２を介して連結されたサンギヤ２４と、第１クラッチＣ１を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つ上記ＭＧ１６の出力軸が連結されたキャリヤ２８と、第２クラッチＣ２を介して無段変速機２０の入力軸２６に連結され且つブレーキＢ１を介して非回転部材たとえばハウジング３０に連結されるリングギヤ３２とを備えている。上記キャリヤ２８は、サンギヤ２４およびリングギヤ３２とかみ合い且つ相互にかみ合う１対のピニオン（遊星歯車）３４および３６を、それらの自転可能に支持している。上記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、ブレーキＢ１は、いずれも互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータによって押圧されることにより係合させられたり、その押圧解除により解放されたりする油圧式摩擦係合装置である。
【００１３】
上記遊星歯車装置１８とそのキャリヤ２８に連結されたＭＧ１６は、エンジン１４の作動状態すなわちサンギヤ２４の回転状態においてＭＧ１６の発電量を逐次増加させることすなわちＭＧ１６の回転駆動トルクである反力が逐次大きくなるようにキャリヤ２８に発生させられることにより、リングギヤ３２の回転数を滑らかに増加させて車両の滑らかな発進加速を可能とする電気トルコン（ＥＴＣ）装置を構成している。このとき、遊星歯車装置１８のギヤ比ρ（サンギヤ２４の歯数／リングギヤ３２の歯数）がたとえば一般的な値である０．５とすると、リングギヤ３２のトルク：キャリヤ２８のトルク：サンギヤ２４のトルク＝１／ρ：（１−ρ）／ρ：１の関係から、エンジン１４のトルクが１／ρ倍たとえば２倍に増幅されて無段変速機２０へ伝達されるので、トルク増幅モードと称される。
【００１４】
また、上記無段変速機２０は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ設けられた有効径が可変の１対の可変プーリ４０および４２と、それら１対の可変プーリ４０および４２に巻き掛けられた無端環状の伝動ベルト４４とを備えている。それら１対の可変プーリ４０および４２は、入力軸２６および出力軸３８にそれぞれ固定された固定回転体４６および４８と、その固定回転体４６および４８との間にＶ溝を形成するように入力軸２６および出力軸３８に対して軸心方向に移動可能且つ軸心まわりに相対回転不能に取付られた可動回転体５０および５２と、それら可動回転体５０および５２に推力を付与して可変プーリ４０および４２の掛かり径すなわち有効径を変化させることにより変速比γ（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）を変更する１対の油圧シリンダ５４および５６とを備えている。
【００１５】
上記無段変速機２０の出力軸３８から出力されたトルクは、減速装置５８、差動歯車装置６０、および１対の車軸６２、６４を介して１対の前輪６６、６８へ伝達されるようになっている。本実施例では、前輪６６、６８の舵角を変更する操舵装置が省略されている。
【００１６】
前記副駆動装置１２は、第２原動機すなわち副原動機として機能するリヤモータジェネレータ（以下、ＲＭＧという）７０を備え、そのＲＭＧ７０から出力されたトルクは、減速装置７２、差動歯車装置７４、および１対の車軸７６、７８を介して１対の後輪８０、８２へ伝達されるようになっている。
【００１７】
図２は、前記主駆動装置１０の遊星歯車装置１８を種々の作動モードに切り換えるための油圧制御回路の要部を簡単に示す図である。運転者によりＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｂの各レンジ位置へ操作されるシフトレバー９０に機械的に連結されたマニアル弁９２は、シャトル弁９３を利用しつつ、シフトレバー９０の操作に応答して、Ｄレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジにおいて第１クラッチＣ１の係合圧を調圧する第１調圧弁９４へ図示しないオイルポンプから出力された元圧を供給し、Ｄレンジ、ＢレンジにおいてクラッチＣ２の係合圧を調圧する第２調圧弁９５へ元圧を供給し、Ｎレンジ、Ｐレンジ、ＲレンジにおいてブレーキＢ１の係合圧を調圧する第３調圧弁９６へ元圧を供給する。上記第２調圧弁９５、第３調圧弁９６は、図示しないハイブリッド制御装置によって駆動されるリニヤソレイド弁９７からの出力信号に従って第２クラッチＣ２およびブレーキＢ１の係合圧を制御し、第１調圧弁９４は、ハイブリッド制御装置によってデューティー駆動される三方弁である電磁開閉弁９８からの出力信号に従って第１クラッチＣ１の係合圧を制御する。なお、上記第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２には、それらの係合圧の上昇を滑らかとするための第１アキュムレータ１００および第２アキュムレータ１０２がそれぞれ接続されている。
【００１８】
ところで、上記油圧回路やそれに用いられる油圧制御器は、たとえば図３および図４に一部を示すバルブボデー１０８内に設けられている。このバルブボデー１０８は、溝状の複雑な油圧回路が一面に形成された厚板状部材がその一面を塞ぐように相互に重ねられて構成されたものであり、上記図３および図４のバルブボデー１０８は、その厚板状部材のうちの厚み方向の端に位置するものである。このバルブボデー１０８内には、複数個の油圧制御器を設けるためのシリンダボアが形成されている。図３は、前記２個の第１アキュムレータ１００および第２アキュムレータ１０２を構成するためにバルブボデー１０８の側端面１１０に開口するようにその側端面１１０から機械加工により軸心方向に同じ径（断面形状）で形成された第１シリンダボア１１２の軸心を通過する断面を示し、図４は、前記シャトル弁９３および調圧弁１１４を構成するために、同様にバルブボデー１０８の側端面１１０に開口するようにその側端面１１０から機械加工により形成された第２シリンダボア１１６の軸心を通過する断面を示している。
【００１９】
図３において、第１シリンダボア１１２内の長手方向の中央位置には、厚肉円板状の隔壁１１８が嵌め入れられ、且つその隔壁１１８の軸心に直交する方向に貫通するノックピン１２０によりその隔壁１１８が固定されている。この隔壁１１８により、第１シリンダボア１１２内の空間が２つの空間すなわち２つの油室１２２および１２４に分割されている。一方の油室１２２には、第１アキュムレータ１００のピストン１２６が摺動可能に嵌合されるとともに、そのピストン１２６を元位置へ向かって付勢するリターンスプリング１２８が収容されている。また、他方の油室１２４内には、第２アキュムレータ１０２のピストン１３０が摺動可能に嵌合されるとともに、そのピストン１３０を元位置へ向かって付勢するリターンスプリング１３２が収容されている。すなわち、共通の第１シリンダボア１１２内において隔壁１１８によって分割された一対の空間すなわち２つの油室１２２および１２４毎に、第１アキュムレータ１００および第２アキュムレータ１０２を構成するピストン１２６および１３０が摺動可能に嵌め入れられている。本実施例では、それらピストン１２６および１３０が油圧制御器である第１アキュムレータ１００および第２アキュムレータ１０２を作動させる作動部材に対応している。
【００２０】
ピストン１２６のリターンスプリング１２８側およびピストン１３０のリターンスプリング１３２側を大気圧とするために、連通孔１３４および１３６が、バルブボデー１０８の外側面に形成されている。バルブボデー１０８の内側面すなわち重ね合わせ面に形成された油路１３８および１４０は、第１アキュムレータ１００および第２アキュムレータ１０２を第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２にそれぞれ接続するためのものである。また、隔壁１１８の外周面であって厚み方向の中間位置には、溝内が大気圧とされた環状溝１４２が円周方向に連続して形成されており、油室１２２と油室１２４との間で相互の油圧が影響されないようになっている。なお、前記第１シリンダボア１１２の開口部には、キー１４４によってバルブボデー１０８に固定されたプラグ１４６が液密に嵌め入れられることにより第１シリンダボア１１２内がシールされている。
【００２１】
図４において、第２シリンダボア１１６の開口部側には、隔壁として機能する底壁１４６を有する有底円筒状のスリーブ１４８が液密に嵌め入れられることにより、２つの空間が形成されている。開口部側の空間には、円筒状のシャトル弁スリーブ１５０が嵌め入れられることにより、小径油室１５２および大径油室１５４が第２シリンダボア１１６内の長手方向において順次形成されている。なお、上記シャトル弁スリーブ１５０の開口部には、キー１５６によってバルブボデー１０８に固定されたプラグ１５８が液密に嵌め入れられており、シャトル弁スリーブ１５０の開口が封止されて第２シリンダボア１１６内がシールされている。
【００２２】
上記隔壁として機能する底壁１４６によって分割された内径の異なる２つの空間すなわち小径油室１５２および大径油室１５４には、シャトル弁９３を構成する球状弁子１６０および調圧弁１１４を構成するスプール弁子１６２がそれぞれ摺動可能に嵌め入れられている。上記シャトル弁９３は、第１調圧弁９４に連通する油路１６４を、マニアル弁９２のＤＢポートに連通する油路１６６とマニアル弁９２のＲポートに連通する油路１６８とのうちの高圧側に択一的に連通させるように球状弁子１６０が作動させられる。また、上記調圧弁１１４は、スプール弁子１６２を閉弁側へ付勢するリターンスプリング１７０とスプール弁子１６２を開弁側へ付勢する推力を発生させるフィードバック油室１７２とを備えており、そのリターンスプリング１７０の付勢力とフィードバック油室１７２の推力とが平衡するようにスプール弁子１６２が作動させられて図示しないオイルポンプから油路１７４を介して圧送された作動油が油路１７６へリリーフさせられることにより、たとえばリニヤソレニイド弁９７および電磁開閉弁９８の元圧を一定値に調圧するものである。
【００２３】
上述のように、本実施例によれば、共通のシリンダボア１１２或いは１１６内が、その中に嵌め入れられ且つ固定された隔壁１１８或いは底壁１４６により長手方向において２つの空間すなわち油室１２２および１２４或いは１５２および１５４に分割され、その分割された複数の空間毎に２つのピストン１２６および１３０或いは球状弁子１６０或いはスプール弁子１６２がそれぞれ嵌め入れられられることから、バルブホデー１０８の側端面１１０から離れた位置においても油圧制御器が設けられるので、たとえ多くの油圧制御機器をバルブボデー１０８内に設ける場合でも、十分にスペース効率が得られて車両用油圧機器の小型化が可能となる。
【００２４】
また、図４の例によれば、隔壁として機能する底壁１４６を有する有底円筒状のスリーブ１４８が共通のシリンダボア１１２或いは１１６内に嵌め入れられることにより、内径の異なる２つの油室１５２および１５４が形成され、それら内径の異なる油室１５２および１５４には外径の異なる球状弁子１６０およびスプール弁子１６２が摺動可能にそれぞれ嵌め入れられたものであるので、長手方向の断面積が一様である共通のシリンダボア１１２或いは１１６内において、複数個の油圧機器の容量或いは特性が任意に設定され得る。
【００２５】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００２６】
たとえば、前述の実施例のバルブボデー１０８に形成された共通のシリンダボア１１２或いは１１６内には、第１アキュムレータ１００、第２アキュムレータ１０２、シャトル弁９３、調圧弁１１４が設けられていたが、逆止弁、切換弁などの他の油圧制御器が設けられてもよい。
【００２７】
また、前述の実施例のバルブボデー１０８は、ハイブリッド車両の遊星歯車装置１８を制御するための油圧装置に適用されたものであったが、前記無段変速機２０を制御するための油圧装置や、複数の遊星歯車装置を備えた有段式自動変速機を制御するための油圧装置などに適用されてもよい。
【００２８】
また、前述の実施例のバルブボデー１０８に形成された共通のシリンダボア１１２或いは１１６内が２分割されていたが、３以上に分割されても差し支えない。
【００２９】
また、前述の図４の実施例において、第２シリンダボア１１６の開口部内には、１個の有底円筒状のスリーブ１４８が嵌め入れられるとともにそのスリーブ１４８内には円筒状のシャトル弁スリーブ１５０が嵌め入れられていたが、そのシャトル弁スリーブ１５０は必要に応じて除去されてもよく、また、油室１５４内にも有底円筒状のスリーブが嵌め入れられてもよい。
【００３０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の油圧装置により制御される４輪駆動車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の遊星歯車装置を制御する油圧制御回路の要部を説明する図である。
【図３】図２の油圧制御回路を構成するバルブボデーの要部を拡大して示す断面図であって、共通のシリンダボア内に設けられた２つのアキュムレータの構成を説明する図である。
【図４】図２の油圧制御回路を構成するバルブボデーの要部を拡大して示す断面図であって、共通のシリンダボア内に設けられたシャトル弁および調圧弁の構成を説明する図である。
【符号の説明】
９３：シャトル弁（油圧制御器）
１００：第１アキュムレータ（油圧制御器）
１０２：第２アキュムレータ（油圧制御器）
１１４：調圧弁（油圧制御器）
１０８：バルブボデー
１１０：側端面
１１２：第１シリンダボア、１１６：第２シリンダボア（共通のシリンダボア）
１１８：隔壁
１２２、１２４：油室（空間）
１２６、１３０：ピストン（作動部材）
１３８、１４０：油路（油圧回路）
１４６：底壁（隔壁）
１５２：小径油室、１５４：大径油室（空間）
１６０：球状弁子、１６２：スプール弁子（作動部材）
１６４、１６６、１６８、１７４、１７６：油路（油圧回路）

Claims

作動部材の作動により機能させられる複数個の油圧制御器（但し、ソレノイドバルブとアキュムレータとの組み合わせを除く)と、該複数個の油圧制御器を接続する油圧回路とを、バルブボデー内に備えた車両用油圧装置であって、
前記バルブボデーの端面に開口するように該バルブボデー内に形成された共通のシリンダボアと、
該共通のシリンダボア内の空間をその長手方向において分割するために該共通のシリンダボア内に嵌め入れられ且つ固定され、分割された複数の空間内の油圧が相互に影響されないようにする隔壁と、
前記共通のシリンダボア内において前記隔壁によって分割された複数の空間毎に前記複数個の油圧制御器を構成するために、該複数の空間にそれぞれ摺動可能に嵌め入れられた複数の作動部材とを、含み、
前記隔壁の外周面には、溝内が大気圧とされた環状溝が円周方向に連続して形成されていることを特徴とする車両用油圧装置。